資源簡介

(共27張PPT)
第三章 能量的轉化與守恒
第4節 簡單機械
浙教版 科學（初中）
九年級上
1
課堂導入
觀察思考
觀察生活中常見的杠桿應用
動力乘以動力臂等于阻力乘以阻力臂。即：F1L1 ＝ F2L2 這個公式可以用來解決有關杠桿平衡的問題。
使用杠桿一定能夠省力嗎？請觀看實驗視頻
通過實驗，我們得到的杠桿平衡的條件：
互動學習
2
一、杠桿的分類
觀察圖中所示的杠桿，比較它們的動力臂L1、阻力臂L2、動力F1、阻力F2 的大小，你能得出什么結論？
O
F2
F1
動力臂L1
阻力臂L2
特點：等臂杠桿不省力，也不省距離
由 F1L1=F2L2
∵L1 = L2
∴F1 = F2
這是等臂杠桿
動力臂L1
阻力臂L2
由 F1L1=F2L2
∵L1 ∴F1 > F2
這是費力杠桿
F1
F2
O
特點：費力杠桿費力，省距離
F1
F2
L1
L2
由 F1L1=F2L2
∵L1 ∴F1 > F2
這是費力杠桿
動力臂小于阻力臂, 特點：費力省距離。
O
F1
F2
L1
L2
由 F1L1=F2L2
∵L1 >L2
∴F1< F2
這是省力杠桿
動力臂大于阻力臂, 特點：省力費距離
o
杠桿類型 力臂關系 兩力關系 特點
省力杠桿
費力杠桿
等臂杠桿
L1＞L2
F1＜F2
L1 ＜ L2
F1 ＞F2
L1 = L2
F1 = F2
費力、省距離
省力、費距離
不省力、不省距離
總結：杠桿的三種類型
說明：判斷杠桿的類型，實際就是比較動力臂和阻力臂的大小。
互動學習
2
二、生產和生活中的杠桿
你還能舉出一些生活和生產中省力、費力和等臂杠桿的實例嗎？如圖所示，賽艇上的槳屬于哪類杠桿？
賽艇上的槳屬于費力杠桿，因為水對槳的阻力的阻力臂大于人手對船槳的動力的動力臂。
1、日常生活中的費力杠桿
鑷子
你還能舉出一些生活和生產中省力、費力和等臂杠桿的實例嗎？
筷子
老虎鉗
螺栓扳手
2、日常生活中的省力杠桿
鐵錘拔釘
指甲剪
蹺蹺板
3、日常生活中的的等臂杠桿
天平秤
觀察下圖如何使杠桿最省力？
圖中的杠桿處于水平位置并靜止，B端繩子的拉力F沿哪個方向時用力最小？
L阻
L1
F1
F2
F4
F3
C
D
O
沿F2方向用力時動力臂最大，所以F2最小
L2
L3
L4
提示：比較F沿不同方向時力臂的大小。
F阻一般是不能改變的。
由杠桿平衡條件得：F動×L動=F阻×L阻
減小動力的方法：
1、減小阻力臂L阻
2、增大動力臂L動
通過對省力杠桿和費力杠桿的進一步分析，可以發現：
使用省力杠桿雖然省力，但是動力移動的距離比阻力移動的距離大。
而使用費力杠桿雖然費力，但是動力移動的距離比阻力移動的距離小。
【例題】 如圖是鐵道檢修工用的道釘撬，有關尺寸見圖。若在A點豎直向下作用200 牛的力，道釘撬對道釘會產生多大的力？如果還不能將道釘撬出，在保持手的作用力大小和作用點不變的情況下，采用什么方法可增大道釘撬對道釘的作用力？
200牛
F1
F2
1.2米
6厘米
A
O
解：據杠桿平衡條件 F1L1 ＝ F2L2，可得： F2 =4000N
在 L2、F1 都保持不變時，要增大 F2，只有增大L1。
具體做法是：使 F1 的方向與撬棒垂直，這樣 L1 取值最大。
答：道釘撬對道釘能產生 4000 牛的力。將F1 的方向與撬棒垂直，可增大撬棒對道釘的作用力。
早在 3000 多年以前，勤勞智慧的中國人就已經開始使用杠桿。他們發明了用來搗谷的舂，用來在井上汲水的桔槔，以及用來精確測量質量的天平和桿秤等。
在公元前 4~ 公元前 3世 紀 寫 成 的《墨 經》中就對天平的平衡原理作了精辟的論述：“衡木：加重于其一旁，必捶一重相若也。”意思是：天平橫梁的一臂加重物，另一臂也要加砝碼，兩者必須等重，才能平衡。
我國古代人們對杠桿的應用
用來搗谷的舂
用來在井上汲水的桔槔
3
課堂小結
典例分析
考點一：杠桿的分類
4
【典型例題1】
指甲刀是生活中常用的小工具，它包含三個杠桿，關于這三個杠桿的說法正確的是(　　)
A．三個杠桿都是省力杠桿
B．三個杠桿都是費力杠桿
C．ABC是省力杠桿，OBD、OED是費力杠桿
D．ABC是費力杠桿，OBD、OED是省力杠桿
C
【遷移訓練1】
衣服夾是一種常用物品，如圖所示，給出了用手捏開和夾住物品時的兩種情況。下列說法中，正確的是(　　)
A．當用手將其捏開時，它是費力杠桿
B．當用其夾住物品時，它是費力杠桿
C．無論用手將其捏開還是夾住物品時，它都是費力杠桿
D．無論用手將其捏開還是夾住物品時，它都是省力杠桿
B
考點二：生產和生活中的杠桿
【典型例題1】
踮腳是一項很好的有氧運動(如圖)，它簡單易學，不受場地的限制，深受廣大群眾的喜愛，踮腳運動的基本模型是杠桿，下列分析正確的是( )
A．腳后跟是支點，是省力杠桿
B．腳后跟是支點，是費力杠桿
C．腳掌與地面接觸的地方是支點，是省力杠桿
D．腳掌與地面接觸的地方是支點，是費力杠桿
C
【遷移訓練1】
如圖為吊車從圖示位置向上起吊貨物的工作示意圖，利用伸縮撐桿可使吊臂繞點O緩慢轉動，伸縮撐桿為圓弧狀，伸縮時伸縮撐桿對吊臂的支持力始終與吊臂垂直。下列說法正確的是(　　)
A．勻速頂起吊臂的過程中，伸縮撐桿的支持力大小不變
B．勻速頂起吊臂的過程中，伸縮撐桿的支持力漸漸變小
C．勻速頂起吊臂的過程中，伸縮撐桿的支持力漸漸變大
D．吊臂是一個省力的杠桿
B
如圖所示，某同學發現了一個金屬塊。他想知道它的重力和密度。他手中只有一只量程較小的彈簧秤，當他用此彈簧秤測量此金屬塊的重力時，發現已超過彈簧秤的最大量程，于是他設計了如圖所示的裝置。OA∶AB＝1∶3，用彈簧秤在B點施加一個豎直向上的力，當OB杠桿水平靜止時，彈簧秤讀數為1.8 N，當向容器中加水，金屬塊浸沒于水中后，彈簧秤讀數為1.2 N，則金屬塊受到的重力是__________N；密度是_____________kg/m3。
【遷移訓練2】
7.2
3×103
小科家有個木衣架，有一次放學回家他把書包掛在衣架A處，衣架倒了下來，他想探究衣架倒下來的原因，測量了以下數據：木衣架質量2千克；圓底盤直徑30厘米；圓底盤的圓心到過A點的豎直線的距離25厘米，衣架受到重力的作用線經過圓底盤的圓心。
(1)木衣架可以看作簡單機械中的______________(填“滑輪”或“杠桿”)。
(2)通過計算分析，當A點處掛的書包質量超過__________千克時，木衣架會倒下。
(3)為了防止衣架倒下來，小科提出了適當增大圓底盤直徑的改進意見。請你再說出一種其它方法________________________________________________________。
【遷移訓練3】
杠桿
3
增大圓底盤質量或書包懸掛點靠近衣架中心

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